(57)【要約】      （修正有）【課題】基板に形成した開口部に発生するバリを防止し、且つ樹脂封止する際に、金型からの封止樹脂洩れを防止できる半導体装置用基板の製造方法を提供する。【解決手段】樹脂基板２０の一面側にボンディング用パッド２２、導体パターン及び外部接続端子用パッド２６を、めっき用導体パターンから給電する電解めっきによって形成した後、各パッド２２、２６が露出した凹部を形成すると共に、開口部１２及び開口部１２の周縁とボンディング用パッド２２の端縁との間の基板面を除去したソルダレジスト層３０を形成する。次いで、前記基板面をマスク３１によって覆い、ボンディング用パッド２２及び外部接続端子用パッド２６の各露出面に所望のめっき層２７ｂ，２７ａを電解めっきによって形成した後、マスク３１を除去し、めっき用導体パターンをエッチングにて除去する。その後、ルータによって開口部１２を形成することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の中央部近傍に形成され、搭載される半導体素子の電極端子が臨む開口部と、前記開口部の周縁部近傍の基板面上に形成され、搭載された半導体素子の電極端子とワイヤボンディングされるボンディング用パッドと、前記ボンディング用パッドと導体パターンによって電気的に接続されていると共に、前記ボンディング用パッドよりも基板の外周縁側の基板面上に形成され、外部接続端子が装着される外部接続端子用パッドとが設けられた半導体装置用基板を製造する際に、
該基板の基板面にボンディング用パッド、導体パターン及び外部接続端子用パッドを、前記開口部を形成する基板部分の一面側に形成しためっき用導体パターンから給電する電解めっきによって形成した後、
前記基板の基板面の一面側全面に形成したソルダレジスト層に、前記ボンディング用パッド及び外部接続端子用パッドが底面に露出する凹部を形成すると共に、前記開口部を形成する基板部分及び前記ボンディング用パッドの端縁と開口部の周縁との間の基板部分の基板面を覆うソルダレジスト層を除去し、
次いで、露出した前記基板面をマスクによって覆い、前記凹部の各底面に露出するボンディング用パッド及び外部接続端子用パッドの各上面に所望のめっき層を、前記めっき用導体パターンから給電する電解めっきによって形成した後、
前記マスクを除去して、露出した基板面上に表れた前記めっき用導体パターンを、前記ボンディング用パッド及び外部接続端子用パッドの各上面に形成しためっき層をエッチングすることなくエッチングして除去し、
その後、前記基板面が露出する基板部分にルータによって開口部を形成することを特徴とする半導体装置用基板の製造方法。
【請求項２】
露出した基板面を覆うマスクとして、ドライフィルムを用いる請求項１記載の半導体装置用基板の製造方法。
【請求項３】
露出した基板面上に表れためっき用導体パターンのエッチングを、ボンディング用パッド及び外部接続端子用パッドの各上面に形成しためっき層をエッチングすることのないエッチング液に基板を浸漬して施す請求項１又は請求項２記載の半導体装置用基板の製造方法。
【請求項４】
ボンディング用パッド、導体パターン、外部接続端子用パッド及びめっき用導体パターンを銅又はその合金によって形成し、前記ボンディング用パッド及び外部接続端子用パッドの各上面に、下地めっき層としてのニッケルめっき層と、前記ニッケルめっき層上に形成された金めっき層とから成るめっき層を形成する請求項１〜３のいずれか一項記載の半導体装置用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置用基板の製造方法に関し、更に詳細には基板の中央部近傍に形成され、搭載される半導体素子の電極端子が臨む開口部と、前記開口部の周縁近傍の基板面上に形成され、搭載された半導体素子の電極端子とワイヤボンディングされるボンディング用パッドと、前記ボンディング用パッドと導体パターンによって電気的に接続されていると共に、前記ボンディング用パッドよりも外周縁側の基板面上に形成され、外部接続端子が装着される外部接続端子用パッドとが設けられた半導体装置用基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置には、図５に示す様に、基板１０の中央部近傍に穿設された開口部１２に、電極端子１４ａ，１４ａ・・が臨むように半導体素子１４が搭載されたものがある。この図５に示す半導体装置では、基板１０の一面側に形成されたボンディング用パッドと半導体素子１４の電極端子１４ａとがワイヤ１６によってワイヤボンディングされて電気的に接続されている。更に、ボンディング用パッドは、外部接続端子としてのはんだボール１８が装着される外部接続端子用パッドと導体パターンによって電気的に接続されている。このワイヤ１６及び電極端子１４ａ、及び半導体素子１４の側面側は封止樹脂１７によって封止されている。
図５に示す基板１０を製造する際には、先ず、一面側の全面が銅箔等の金属箔で覆われた樹脂基板を用い、金属箔にパターニングを施し、図６に示す様に、樹脂基板２０の一面側に、ボンディング用パッド部２２’、外部接続端子用パッド部２６’、及びボンディング用パッド部２２’と外部接続端子用パッド部２６’とを電気的に接続する導体パターン部２４’を形成する。
更に、かかるパターニングの際に、樹脂基板２０の中央部近傍に、めっき用導体パターンとして、主めっき用導体パターン２８，２８及びその分岐導体パターン２８ａ，２８ａ・・を形成する。
このめっき用導体パターンから給電する電解めっきによって、ボンディング用パッド部２２’、導体パターン部２４’及び外部接続端子用パッド部２６’に、所定の電解めっきを施した後、樹脂基板２０の中央部近傍にスリット状の開口部１２を形成する。
【０００３】
かかる開口部１２をプレス加工によって形成すると、樹脂基板２０に衝撃が加えられることに因って、樹脂基板２０が白化したり、微小なクラックが発生したりし易い。この白化現象や微小クラックの発生は、最終的に得られる半導体装置の信頼性を低下させるおそれがある。
かかるプレス加工に代えてルータ加工によって開口部１２を形成すると、開口部１２を形成する際の衝撃に因る樹脂基板２０の白化現象や微小クラックの発生を防止できる。
しかし、開口部１２は、主めっき用導体パターン２８，２８及びその分岐導体パターン２８ａ，２８ａ・・をルータで切断しつつ形成するため、開口部１２の内壁面から分岐導体パターン２８ａ等のバリが発生し易い。
ところで、下記特許文献１には、銅パターン等のパターンが形成された基板にルータ加工によってスリットを形成する際に、ルータ加工を施す基板の箇所の凹凸面をソルダレジスト層の形成によって可及的に平坦面にした後、ルータ加工を施すことによって、形成したスリットの内壁面からのバリの発生を防止できることが提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２９９７９０号（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者等は、図６に示す樹脂基板２０の中央部近傍にルータ加工によってスリット状の開口部１２を形成する際に、主めっき用導体パターン２８，２８等を形成した樹脂基板２０の一面側の全面にソルダレジスト層を形成して平坦面とした後、ルータ加工によって開口部１２を形成したところ、開口部１２の内壁面から分岐導体パターン２８ａ等のバリの発生を防止できることが判明した。
しかし、開口部１２を形成した基板１０の他面側に、図７に示す様に、半導体素子１４を接着剤３２で接着した後、開口部１２に臨む半導体素子１４の電極端子１４ａと基板１０のボンディング用パッド２２とワイヤ１６によってワイヤボンディングしたところ、ワイヤ１６がソルダレジスト層３０と接触することがある。ワイヤ１６がソルダレジスト層３０と接触すると、ワイヤ１６の形状が歪んだりして、隣接するワイヤ１６と接触するおそれがある。
【０００５】
かかるワイヤ１６の高さは、予め定められているため、ソルダレジスト層３０を薄くすると、ワイヤ１６及び半導体素子１４の電極端子１４ａを樹脂封止するモールド金型３４が当接する部分のシールが不十分となり易く、封止樹脂洩れが発生するおそれがある。
この封止樹脂洩れを防止すべく、モールド金型３４のソルダレジスト層３０に対する当接圧力を高くすると、ソルダレジスト層３０で覆われている導体パターン２４等に悪影響を与えるおそれがある。
そこで、本発明の課題は、ルータ加工によって基板に開口部を形成しても、その内壁面に発生するバリを防止でき、且つ樹脂封止する際に、モールド金型からの封止樹脂洩れを防止できる半導体装置用基の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、前記課題を解決するには、ルータ加工前に、開口部を形成する基板部分の基板面を露出し、露出した基板面に表れた主めっき用導体パターン２８等のめっき用導体パターンを除去した後、ルータ加工を施すことが有利であると考え検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、基板の中央部近傍に形成され、搭載される半導体素子の電極端子が臨む開口部と、前記開口部の周縁部近傍の基板面上に形成され、搭載された半導体素子の電極端子とワイヤボンディングされるボンディング用パッドと、前記ボンディング用パッドと導体パターンによって電気的に接続されていると共に、前記ボンディング用パッドよりも基板の外周縁側の基板面上に形成され、外部接続端子が装着される外部接続端子用パッドとが設けられた半導体装置用基板を製造する際に、該基板の基板面にボンディング用パッド、導体パターン及び外部接続端子用パッドを、前記開口部を形成する基板部分の一面側に形成しためっき用導体パターンから給電する電解めっきによって形成した後、前記基板の基板面の一面側全面に形成したソルダレジスト層に、前記ボンディング用パッド及び外部接続端子用パッドが底面に露出する凹部を形成すると共に、前記開口部を形成する基板部分及び前記ボンディング用パッドの端縁と開口部の周縁との間の基板部分の基板面を覆うソルダレジスト層を除去し、次いで、露出した前記基板面をマスクによって覆い、前記凹部の各底面に露出するボンディング用パッド及び外部接続端子用パッドの各上面に所望のめっき層を、前記めっき用導体パターンから給電する電解めっきによって形成した後、前記マスクを除去して、露出した基板面上に表れた前記めっき用導体パターンを、前記ボンディング用パッド及び外部接続端子用パッドの各上面に形成しためっき層をエッチングすることなくエッチングして除去し、その後、前記基板面が露出する基板部分にルータによって開口部を形成することを特徴とする半導体装置用基板の製造方法にある。
【０００７】
かかる本発明において、露出した基板面を覆うマスクとして、ドライフィルムを用いることによって、露出した基板面に表れためっき用導体パターンを容易に覆うことができる。
また、露出した基板面上に表れためっき用導体パターンのエッチングを、ボンディング用パッド及び外部接続端子用パッドの各上面に形成しためっき層をエッチングすることのないエッチング液に基板を浸漬して施すことによって、露出した基板面上のめっき用導体パターンを容易に除去できる。
この際に、ボンディング用パッド、導体パターン、外部接続端子用パッド及びめっき用導体パターンを銅又はその合金によって形成し、前記ボンディング用パッド及び外部接続端子用パッドの各上面に、下地めっき層としてのニッケルめっき層と、前記ニッケルめっき層上に金めっき層とから成るめっき層を形成することが好適である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ルータ加工前に、開口部を形成する基板部分及びボンディング用パッドの端縁と開口部の周縁との間の基板部分の基板面を露出し、この基板面上に表れためっき用導体パターンを除去した後、ルータ加工によって開口部を形成している。このため、ルータ加工によって開口部を形成する際に、めっき用導体パターンをルータによって切断することに因るバリの発生を防止できる。
更に、ボンディング用パッドと開口部との間の基板部分の基板面も露出しているため、開口部を形成した基板の他面側又は開口部内に半導体素子を搭載した後、開口部に臨む半導体素子の電極端子と基板のボンディング用パッドとをワイヤによってワイヤボンディングする際に、ワイヤがソルダレジスト層と接触することを防止できる。
一方、基板の開口部及びボンディング用パッドの部分を樹脂封止する際に、モールド金型が当接するソルダレジスト層は、ソルダレジスト層とモールド金型との間が充分にシールされ、モールド金型からの封止樹脂洩れを防止できる厚さにできる。
その結果、本発明に係る半導体装置用基板の製造方法によって、信頼性の高い半導体装置を得ることができる半導体装置用基板を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係る製造方法の一例を図１に示す。先ず、樹脂基板２０の一面側にボンディング用パッド２２、外部接続端子用パッド２６及び導体パターン（図示せず）を形成する［図１（ａ）］。
かかるボンディング用パッド２２、外部接続端子用パッド２６及び導体パターンは、一面側の全面が銅箔等の金属箔で覆われた樹脂基板を用い、金属箔にパターニングを施し、図６に示す様に、樹脂基板２０の一面側に、ボンディング用パッド部分２２’、外部接続端子用パッド部分２６’、及びボンディング用パッド部分２２’と外部接続端子用パッド部分２６’とを電気的に接続する導体パターン部２４’を形成する。
更に、かかるパターニングの際に、図６に示す様に、樹脂基板２０の中央部近傍に、めっき用導体パターンとして、主めっき用導体パターン２８，２８及びその分岐導体パターン２８ａ，２８ａ・・を形成する。分岐導体パターン２８ａは、主めっき用導体パターン２８，２８とボンディング用パッド部分２２とを電気的に接続している。
このめっき用導体パターンから給電する電解めっきによって、ボンディング用パッド部２２’、導体パターン部２４’及び外部接続端子用パッド部２６’等に、所定の電解めっきを施すことによって、図１（ａ）に示す様に、ボンディング用パッド２２、外部接続端子用パッド２６及び導体パターン（図示せず）が形成された樹脂基板２０（図６に示す樹脂基板２０）を得ることができる。
【００１０】
図１（ａ）に示す樹脂基板２０のボンディング用パッド２２等が形成された一面側の全面に、図１（ｂ）に示す様に、ソルダレジスト層３０を形成する。このソルダレジスト層３０は、スクリーン印刷又はドライフィルムの貼着によって形成できる。かかるソルダレジスト層３０の厚さは、樹脂封止等の際に、モールド金型からの封止樹脂洩れを防止できるように、当接したモールド金型とソルダレジスト層との間が充分にシールされる厚さとすることが好ましい。
このソルダレジスト層３０には、図１（ｃ）に示す様に、ボンディング用パッド２２及び外部接続端子用パッド２６を露出すると共に、開口部を形成する基板部分及びボンディング用パッド２２の端縁と開口部の周縁との間の基板部分の基板面を覆うソルダレジスト層３０も除去する。この様に、ソルダレジスト層３０の特定の箇所を除去するには、例えばソルダレジスト層３０を形成するソルダレジストとして、感光性ソルダレジストを用いて現像処理を施すことによって行うことができる。
【００１１】
更に、ソルダレジスト層３０を除去して露出した基板面には、分岐導体パターン２８ａ等のめっき用導体パターンが表れるため、露出した基板面を図１（ｄ）に示す様に、マスク３１で覆う。このマスク３１としては、ドライフィルムを用いて現像処理を施すことによって必要な箇所を容易に覆うことができる。
この様に、マスク３１によって覆われためっき用導体パターンから給電する電解めっきによって、ボンディング用パッド２２及び外部接続端子用パッド２６の露出面に、図１（ｄ）に示す様に、めっき層２７ａ，２７ａを形成する。このめっき層２７ａ，２７ａとしては、ボンディング用パッド２２及び外部接続端子用パッド２６を銅又はその合金によって形成した場合、ボンディング用パッド２２及び外部接続端子用パッド２６の各上面に、下地めっき層としてのニッケルめっき層と、このニッケルめっき層上に形成した金めっき層とから成るめっき層２７ａ，２７ａを形成することが好ましい。
【００１２】
次いで、図１（ｅ）に示す様に、基板２０に開口部１２を形成する基板部分及びボンディング用パッド２２の端縁と開口部１２の周縁との間の基板部分の基板面を覆うマスク３１を除去する。
かかるマスク３１の除去は、ソルダレスト層３０を剥離することのないマスク３１の剥離液に浸漬することによって行うことができる。
この様に、マスク３１を剥離すると、図１（ｅ）に示す様に、露出した基板２０の基板面に分岐導体パターン２８ａ等のめっき用導体パターンが表れる。この基板面が露出した基板部分にルータによって開口部１２を形成すると、表れためっき用導体パターンをルータによって切断してバリの原因となり易い。
このため、露出した基板面上に表れた分岐導体パターン２８ａ等のめっき用導体パターンを、図１（ｆ）に示す様に、エッチングして除去する。この際に、めっき用導体パターン上には、めっき層２７ａ，２７ａが形成されていないため、ボンディング用パッド２２及び外部接続端子用パッド２６の各上面に形成しためっき層２７ａ，２７ａをエッチングすることなくめっき用導体パターンのみをエッチングするエッチング液を用いる。かかるエッチング液を用いることによってめっき用導体パターンの作業を簡単化できる。
特に、めっき層２７ａ，２７ａの最上層が金めっき層で形成されている場合には、エッチング液の選択の幅を広げることができ好ましい。
【００１３】
その後、図１（ｇ）に示す様に、基板面が露出する樹脂基板２０の中央部近傍に、ルータによってスリット状の開口部１２を形成する。
かかるルータ加工によって開口部１２を形成する基板部分には、その露出面に表れた図６に示すめっき用導体パターンの表れた部分は除去されている。このため、基板面が露出した部分にルータ加工で開口部１２を形成しても、めっき用導体パターンを切断することに因るバリの発生を防止できる。
基板２０の中央部近傍にスリット状の開口部１２が形成された基板１０は、図２に示す様に、開口部１２を形成した基板１０の他面側に半導体素子１４を接着剤３２で接着し、開口部１２に臨む半導体素子１４の電極端子１４ａと、上面にめっき層２７ａを形成したボンディング用パッド２２とをワイヤ１６によってワイヤボンディングしている。
この基板１０では、ボンディング用パッド２２の端縁と開口部１２の周縁との間の基板部分では、その基板面が露出している。このため、基板１０の開口部１２に半導体素子１４の電極端子１４ａが臨むように、半導体素子１４を基板１０の他面側に接着剤３２によって接合して搭載した後、半導体素子１４の電極端子１４ａとボンディング用パッド２２とをワイヤ１６を用いてワイヤボンディングするとき、ワイヤ１６は基板構成部材との接触を充分に回避できる。
更に、ワイヤボンディングした後、ボンディング用パッド２２、この上面に形成しためっき層２７ａ、ワイヤ１６及び開口部１２を樹脂封止する際に、図２に示す様に、モールド金型３４は充分な厚さのソルダレジスト層３０に当接するため、ソルダレジスト層３０ｂとモールド金型３４との間が充分にシールされ、モールド金型３４からの封止樹脂洩れを防止できる。
このモールド金型３４の当接圧力は、ソルダレジスト層３０によって吸収されるため、ボンディング用パッド２２と外部接続端子用パッド２６とを電気的に接続する導体パターンに対する悪影響を防止できる。
また、上面にめっき層２７ａを形成した外部接続端子用パッド２６には、図２に示す様に、はんだボール１８を搭載する。この際に、めっき層２７ａを、下地層としてのニッケルめっき層と、このニッケルめっき層上に形成した金めっき層とから構成することによって、はんだボール１８と外部接続端子用パッド２６とは、両者の接合面近傍に共晶合金を形成して強固に接合できる。
以上の説明では、スリット状の開口部１２を形成しているが、矩形状の開口部であってもよく、任意の形状の開口部を形成できる。
【００１４】
また、半導体装置には、図３（ａ）に示す様に、基板１０の中央部近傍に開口部として穿設された矩形状のデバイスホール４０内に搭載された半導体素子１４の電極端子１４ａと基板１０の一面側に形成されたボンディング用パッドとがワイヤ１６によってワイヤボンディングされて電気的に接続されているものもある。かかるボンディング用パッドは、外部接続端子としてのはんだボール１８が装着される外部接続端子用パッドと導体パターンによって電気的に接続されている。このワイヤ１６及び電極端子１４ａ、及び半導体素子１４の側面側は封止樹脂１７によって封止されている。
更に、図３（ｂ）に示す様に、半導体素子１４が搭載された複数個の基板１０をスタックすべく、基板１０の両面側に外部接続端子としてのはんだボール１８が装着された半導体装置も存在する。図３（ｂ）に示す半導体素子１４が搭載された基板１０は、基板１０の中央部近傍に穿設された開口部としてのデバイスホール４０内に搭載された半導体素子１４の電極端子１４ａと基板１０の両面側に形成されたボンディング用パッドとがワイヤ１６によってワイヤボンディングされて電気的に接続されている。かかるボンディング用パッドは、外部接続端子としてのはんだボール１８が装着される外部接続端子用パッドと導体パターンによって電気的に接続されている。このワイヤ１６及び電極端子１４ａ、及び半導体素子１４の側面側は封止樹脂１７によって封止されている。
【００１５】
図３（ａ）（ｂ）に示す基板１０を形成する際には、図４に示す様に、樹脂基板２０の一面側に、ボンディング用パッド部２２’、外部接続端子用パッド部２６’、及びボンディング用パッド部２２’と外部接続端子用パッド部２６’とを電気的に接続する導体パターン部２４’を形成する。
更に、かかるパターニングの際に、樹脂基板２０の中央部近傍に、めっき用導体パターンとして、主めっき用導体部２９に給電する給電用導体パターン２９ａ，２９ａ、及び主めっき用導体部２９と各ボンディング用パッド部２２’とを電気的に接続する分岐導体パターン２９ｂ，２９ｂ・・を形成する。
このめっき用導体パターンから給電する電解めっきによって、ボンディング用パッド部２２’、導体パターン部２４’及び外部接続端子用パッド部２６’に、所定の電解めっきを施した後、樹脂基板２０の中央部近傍に矩形状のデバイスホール４０（図４に点線で示す部分）を形成する。
かかる図３に示す基板１０は、図１に示す製造方法で得ることができ、その詳細な説明は省略するが、樹脂基板２０の中央部近傍に形成するめっき用導体パターンは、図４に示す様に、主めっき用導体部２９、主めっき用導体部２９に給電する給電用導体部２９ａ，２９ａ、及び主めっき用導体部２９と各ボンディング用パッド部２２’とを電気的に接続する分岐導体パターン２９ｂ，２９ｂ・・から構成される。また、ルータ加工によって形成されるデバイスホール４０は、搭載する半導体素子１４よりも大きい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る半導体装置用基板の製造方法の一例を説明する工程図である。
【図２】図１に示す製造方法で得た半導体装置用基板を用いた半導体装置の一例を説明する断面図である。
【図３】半導体装置の他の例を示す断面図である。
【図４】図３に示す基板にデバイスホールを形成する前の基板の状態を説明するための説明図である。
【図５】半導体装置の一例を示す断面図である。
【図６】図５に示す基板に開口部を形成する前の基板の状態を説明するための説明図である。
【図７】ソルダレジスト層の厚さとワイヤボンディングのワイヤとの関係を説明するための部分断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０  半導体装置用基板
１２  開口部
１４  半導体素子
１４ａ  電極端子
１６  ワイヤ
１７  封止樹脂
１８  ボール
２２  ボンディング用パッド
２４  導体パターン
２６  外部接続端子用パッド
２７ａ  めっき層
２８  主めっき用導体パターン
２９  主めっき用導体部
２９ａ  給電用導体パターン
２８ａ，２９ｂ  分岐導体パターン
３０  ソルダレジスト層
３１  マスク
３２  接着層
３４  モールド金型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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